對(duì)影響水產(chǎn)生長(zhǎng)的水溫、溶解氧、水體PH值、濁度、水位等各種關(guān)鍵環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)段的、實(shí)時(shí)的、全面的監(jiān)控和采集，保證采集數(shù)據(jù)的可靠性、完整性、實(shí)時(shí)性和普遍性，不斷積累水生生物生長(zhǎng)發(fā)育與所處微環(huán)境的對(duì)應(yīng)關(guān)系，系統(tǒng)通過(guò)生產(chǎn)設(shè)備控制器和系統(tǒng)核心服務(wù)器間的數(shù)據(jù)通訊鏈路，將環(huán)境信息參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，再根據(jù)系統(tǒng)或?qū)＜曳治錾杀O(jiān)控設(shè)備的生產(chǎn)指令，通過(guò)通訊鏈路傳輸?shù)皆O(shè)備控制器中，然后對(duì)水生生物活動(dòng)環(huán)境進(jìn)行調(diào)控操作，如控制通風(fēng)的時(shí)間及時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)，使水生生物個(gè)體始終處于一個(gè)最佳的活動(dòng)環(huán)境中，從而實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖池生產(chǎn)工作的信息化、智能化。

    養(yǎng)殖池環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)主要由動(dòng)環(huán)監(jiān)控報(bào)警主機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)傳感系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)組成，硬件設(shè)備包括相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備和各類(lèi)傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖池現(xiàn)場(chǎng)的各種環(huán)境因子進(jìn)行采集、處理和控制等功能。

1.水產(chǎn)物聯(lián)感知系統(tǒng)

    水產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)以動(dòng)環(huán)監(jiān)控報(bào)警主機(jī)為核心，可接入環(huán)境監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)、入侵報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警、智能控制等設(shè)備。根據(jù)水產(chǎn)養(yǎng)殖池的實(shí)際需求，需要在線采集水產(chǎn)養(yǎng)殖池環(huán)境信息（如水溫、溶解氧濃度、PH等），配備適量的水溫、溶解氧濃度、PH等傳感器，這些環(huán)境信息通過(guò)動(dòng)環(huán)監(jiān)控報(bào)警主機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中上傳。

    動(dòng)環(huán)主機(jī)支持4-20mA模擬信號(hào)或485數(shù)字信號(hào)的接入，針對(duì)不同傳感器特有的485協(xié)議，動(dòng)環(huán)可以做相應(yīng)的定制開(kāi)發(fā)進(jìn)行接入。

1.1動(dòng)環(huán)監(jiān)控報(bào)警主機(jī)

    動(dòng)環(huán)監(jiān)控報(bào)警主機(jī)，是一款集4-20mA模擬量及I/O信號(hào)采集、開(kāi)關(guān)量報(bào)警輸入輸出于一體的多功能動(dòng)環(huán)監(jiān)控主機(jī)?？膳c空調(diào)、UPS、開(kāi)關(guān)電源組等動(dòng)力設(shè)備通信，支持氣體、溫度、濕度等傳感器的模擬量輸入，支持模擬量、RS-485數(shù)據(jù)的本地存儲(chǔ)和搜索，同時(shí)可接受來(lái)自用戶(hù)端發(fā)出的控制信號(hào)并做相關(guān)控制設(shè)備的聯(lián)動(dòng)輸出。適用于室內(nèi)場(chǎng)合的遠(yuǎn)程動(dòng)力環(huán)境量監(jiān)測(cè)和控制。

1) 技術(shù)介紹

    動(dòng)環(huán)監(jiān)控報(bào)警主機(jī)是水產(chǎn)養(yǎng)殖池環(huán)境與可視化溯源系統(tǒng)的核心設(shè)備，實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息、報(bào)警信息實(shí)時(shí)處理、傳輸、存儲(chǔ)等功能。它的出現(xiàn)解決了前端多系統(tǒng)集成的問(wèn)題，它可以通過(guò)模擬量接口、開(kāi)關(guān)量接口、串口與各子系統(tǒng)連接，對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集，處理成數(shù)字信號(hào)，并可以提供向上的接口供平臺(tái)訪問(wèn)、管理。

    多功能動(dòng)環(huán)監(jiān)控報(bào)警主機(jī)，可采集模擬量信號(hào)、串口信號(hào)、開(kāi)關(guān)量信號(hào)，是針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)特點(diǎn)量身設(shè)計(jì)的監(jiān)控報(bào)警主機(jī)。動(dòng)環(huán)監(jiān)控報(bào)警主機(jī)一體化設(shè)計(jì)，兼容多種規(guī)格的接口，可以保護(hù)現(xiàn)有投資，避免重復(fù)建設(shè)，后期只需增加主機(jī)數(shù)量便可支持更多子系統(tǒng)的接入。

2) 主要功能

    采集水產(chǎn)養(yǎng)殖池內(nèi)的環(huán)境量信息，上傳至監(jiān)控中心。

    采集水產(chǎn)養(yǎng)殖池內(nèi)的開(kāi)關(guān)量報(bào)警信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)本地設(shè)備的開(kāi)關(guān)量聯(lián)動(dòng)輸出。

    采集水產(chǎn)養(yǎng)殖池內(nèi)的串口數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)預(yù)案聯(lián)動(dòng)。

3) 配置原則

    根據(jù)水產(chǎn)養(yǎng)殖池現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)設(shè)備的接口數(shù)量進(jìn)行配置，對(duì)于RS-485設(shè)備，支持總線方式。

1.2水溫傳感器

    水溫傳感器用于在線采集水體溫度，支持4-20mA模擬信號(hào)或485數(shù)字信號(hào)的傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水產(chǎn)養(yǎng)殖池內(nèi)溫濕度，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、有針對(duì)性。

    通過(guò)動(dòng)環(huán)主機(jī)接入第三方傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至大平臺(tái)，還可以疊加在視頻監(jiān)控畫(huà)面中進(jìn)行實(shí)時(shí)查看和預(yù)警指示。

1.3溶解氧傳感器

    溶解氧濃度傳感器用于在線采集養(yǎng)殖池內(nèi)水體的DO濃度，支持4-20mA模擬信號(hào)或485數(shù)字信號(hào)的傳感器，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確、可靠。

    通過(guò)動(dòng)環(huán)主機(jī)接入第三方傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至大平臺(tái)，還可以疊加在視頻監(jiān)控畫(huà)面中進(jìn)行實(shí)時(shí)查看和預(yù)警指示。

1.4 PH濃度傳感器

    PH濃度傳感器用于在線采集養(yǎng)殖池內(nèi)水體的PH濃度，支持4-20mA模擬信號(hào)或485數(shù)字信號(hào)的傳感器，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確、可靠。

    通過(guò)動(dòng)環(huán)主機(jī)接入第三方傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至大平臺(tái)，還可以疊加在視頻監(jiān)控畫(huà)面中進(jìn)行實(shí)時(shí)查看和預(yù)警指示。

1.5濁度傳感器

    濁度傳感器用于在線采集養(yǎng)殖池內(nèi)水體的濁度，支持4-20mA模擬信號(hào)或485數(shù)字信號(hào)的傳感器，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確、可靠。

    通過(guò)動(dòng)環(huán)主機(jī)接入第三方傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至大平臺(tái)，還可以疊加在視頻監(jiān)控畫(huà)面中進(jìn)行實(shí)時(shí)查看和預(yù)警指示。

2 智能控制系統(tǒng)

    水產(chǎn)養(yǎng)殖池內(nèi)的相關(guān)輔助控制設(shè)備較多，許多設(shè)備都只能在前端進(jìn)行控制，需為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制功能，如遠(yuǎn)程打開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)的增氧泵、投料機(jī)等設(shè)備，通過(guò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)將水產(chǎn)養(yǎng)殖池輔助控制設(shè)備集中、整合，能夠遠(yuǎn)程手動(dòng)、聯(lián)動(dòng)控制。

    現(xiàn)場(chǎng)的控制設(shè)備分為2大類(lèi)：開(kāi)關(guān)設(shè)備、智能設(shè)備，通過(guò)動(dòng)環(huán)主機(jī)接入第三方控制設(shè)備，支持1/0信號(hào)輸出。

1) 對(duì)于開(kāi)關(guān)設(shè)備

    只需控制設(shè)備的啟、停，如增氧泵等，可以直接接入動(dòng)環(huán)監(jiān)控報(bào)警主機(jī)或IPC的開(kāi)關(guān)量接口。平臺(tái)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送開(kāi)關(guān)控制命令，控制設(shè)備的啟、停；也可以設(shè)置相應(yīng)的聯(lián)動(dòng)規(guī)則，比如通過(guò)溫度報(bào)警聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)散熱等。

2) 對(duì)于智能設(shè)備

    需要多種控制，根據(jù)不同設(shè)備需要配置不同的控制模塊，如空調(diào)需配置空調(diào)控制器?？照{(diào)控制器相當(dāng)于可以聯(lián)網(wǎng)的遙控器，通過(guò)RS-485接口與動(dòng)環(huán)監(jiān)控報(bào)警主機(jī)連接，平臺(tái)只需通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制紅外發(fā)射頭發(fā)射空調(diào)控制命令即可，而不需要人到現(xiàn)場(chǎng)按遙控器。

    以水產(chǎn)養(yǎng)殖池最常見(jiàn)的燈光控制為例，對(duì)于采光條件比較差的室內(nèi)以及夜晚低照度環(huán)境下的場(chǎng)地，為了能夠看清設(shè)備、環(huán)境，當(dāng)光線不足需開(kāi)啟燈光照明，當(dāng)需要遠(yuǎn)程控制來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)，通過(guò)動(dòng)環(huán)監(jiān)控報(bào)警主機(jī)或IPC開(kāi)關(guān)量控制站內(nèi)燈光的方法進(jìn)行室內(nèi)照明。

    采用監(jiān)控系統(tǒng)控制站內(nèi)燈光的方法進(jìn)行室內(nèi)照明存在的最大問(wèn)題是要解決遠(yuǎn)程控制與本地控制之間的關(guān)系，需要改造站內(nèi)的燈光開(kāi)關(guān)，改造后平臺(tái)可以遠(yuǎn)程控制開(kāi)燈，本地可以關(guān)閉，反之本地開(kāi)燈，遠(yuǎn)程也可以關(guān)閉，同時(shí)系統(tǒng)可以設(shè)置定時(shí)開(kāi)關(guān)燈、報(bào)警時(shí)自動(dòng)開(kāi)燈、延時(shí)關(guān)燈等。

圖1. 燈光智能控制示意圖

    此外，系統(tǒng)可采取分區(qū)環(huán)控策略，對(duì)不同活動(dòng)區(qū)域的水產(chǎn)群體進(jìn)行獨(dú)立控制，調(diào)整分區(qū)以保證生產(chǎn)管控系統(tǒng)能夠較靈活的應(yīng)對(duì)生產(chǎn)中的各種復(fù)雜情況帶來(lái)的系統(tǒng)管理難度。

    如不同活動(dòng)區(qū)域的水產(chǎn)群體需求會(huì)有區(qū)別，這種情況使得不同的生產(chǎn)區(qū)域需要使用不同的生產(chǎn)管控方法。

    系統(tǒng)自動(dòng)記錄生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)和生產(chǎn)操作步驟，以便管理人員進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備使用情況的統(tǒng)計(jì)和分析。

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